江蘇鋁合金摩擦焊攪拌工具定制

在摩擦焊攪拌工具中，焊頭的突出段伸進(jìn)材料內(nèi)部進(jìn)行摩擦和攪拌，焊頭的肩部與工件表面摩擦生熱，并用于防止塑性狀態(tài)材料的溢出，同時(shí)可以起到清理表面氧化膜的作用。在焊接過程中，攪拌針在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)伸入工件的接縫中，旋轉(zhuǎn)攪拌頭（主要是軸肩）與工件之間的摩擦熱，使焊頭前面的材料發(fā)生強(qiáng)烈塑性變形，然后隨著焊頭的移動(dòng)，高度塑性變形的材料逐漸沉積在攪拌頭的背后，從而形成攪拌摩擦焊焊縫。攪拌摩擦焊對(duì)設(shè)備的要求并不高，基本的要求是焊頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即使一臺(tái)銑床也可簡單地達(dá)到小型平板對(duì)接焊的要求。但焊接設(shè)備及夾具的剛性是極端重要的。摩擦焊不需要填加其它消耗材料，如焊條、焊劑、電極、保護(hù)氣體等。江蘇鋁合金摩擦焊攪拌工具定制

摩擦焊攪拌工具在頂鍛壓力的作用下，伴隨材料產(chǎn)生塑性變形及流動(dòng)，通過界面的分子擴(kuò)散和再結(jié)晶而實(shí)現(xiàn)焊接的固態(tài)焊接。能夠很好的幫助機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能；材料塑性變形；熱塑性下的鍛壓力；分子間擴(kuò)散再結(jié)晶。摩擦焊攪拌工具相較傳統(tǒng)熔焊較大的不同點(diǎn)在于整個(gè)焊接過程中，待焊金屬獲得能量升高達(dá)到的溫度并沒有達(dá)到其熔點(diǎn)，即金屬是在熱塑性狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)的類鍛態(tài)固相連接。相對(duì)傳統(tǒng)熔焊，使用摩擦焊攪拌工具能達(dá)到焊縫強(qiáng)度與基體材料等強(qiáng)度，焊接效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、一致性好，可實(shí)現(xiàn)異種材料焊接等。廣州攪拌頭廠家摩擦焊攪拌工具在焊接時(shí)，移動(dòng)工件在軸向力作用下逐步向旋轉(zhuǎn)工件靠攏。

摩擦焊攪拌工具可以很好的利用超聲軟化效應(yīng)，降低材料塑性變形抗力，增強(qiáng)其流動(dòng)性，影響材料變形行為，避免接頭產(chǎn)生孔洞缺陷。采用與孔槽配合的長針攪拌頭穿透工件背部，從而徹底避免根部未焊合缺陷。能夠很好的提高超聲能量利用率，增強(qiáng)焊縫根部材料的塑性變形與流動(dòng)，改善了焊縫根部成形，細(xì)化了焊縫晶粒，提高了接頭的力學(xué)性能和臨界焊接速度與生產(chǎn)效率。摩擦焊攪拌工具包括靜軸肩刀柄，軸承壓蓋，上端軸承，下端軸承，隔套，上鎖緊螺母，下鎖緊螺母，軸承外套，軸肩固定套，靜軸肩，攪拌針，壓墊和調(diào)整墊。具有摩擦焊熱輸入小，降低裝夾難度，無需傾角焊接，焊縫成形美觀的優(yōu)點(diǎn)。

摩擦焊攪拌工具的旋轉(zhuǎn)速度、焊接速度和外加電流三組工藝參數(shù)對(duì)接頭的力學(xué)性能都有影響，其中外加電流的影響較大，接著依次為摩擦焊攪拌工具旋轉(zhuǎn)速度和焊接速度；對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方差分析結(jié)果表明，在明顯性水平為0.2的條件下，外加電流和摩擦焊攪拌工具旋轉(zhuǎn)速度對(duì)焊接結(jié)果的影響明顯，而焊接速度的影響相對(duì)較??；優(yōu)化后的載流攪拌摩擦焊工藝參數(shù)為旋轉(zhuǎn)速度1400r/分鐘，焊接速度72毫米/分鐘，外加電流30A。在優(yōu)化工藝參數(shù)組合下，焊縫的抗拉強(qiáng)度達(dá)到母材的82.6%，延伸率達(dá)到5.36%?；贏rchard磨損理論，通過數(shù)值模擬方法分析載流攪拌摩擦焊接ZK60鎂合金過程中外加電流對(duì)摩擦焊攪拌工具磨損的影響。摩擦焊與閃光焊比較，節(jié)省電能80～90%左右，此外工件焊接余量小。

在攪拌摩擦焊過程中，摩擦焊攪拌工具是單一與工件直接接觸的部分，除了摩擦焊攪拌工具的尺寸、形狀、焊接參數(shù)會(huì)影響焊接的然后效果外，摩擦焊攪拌工具材料也會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。摩擦焊攪拌工具的材料不只決定了摩擦焊攪拌工具摩擦加熱的速率、操作溫度、工具強(qiáng)度，還決定了可用攪拌摩擦焊焊接何種材料。對(duì)于高熔點(diǎn)、髙強(qiáng)度的材料如鋼、鈦、鈦合金、鎳基合金的攪拌摩擦焊，其焊接溫度可達(dá)0.8Tm(如鈦合金的FSW溫度接近1334℃)[2，6]。在焊接鋼等髙強(qiáng)度合金時(shí)，摩擦焊攪拌工具在1000℃時(shí)的強(qiáng)度至少大于400MPa才不至于失效。普通的鋼在500～600℃會(huì)發(fā)生軟化，在高溫下不具備一定的剛度和強(qiáng)度，顯然不適用于高溫材料的焊接。摩擦焊局限性是受被焊零件形狀的限制，即摩擦副中一般至少要求一個(gè)零件是旋轉(zhuǎn)件。紫銅摩擦焊攪拌工具現(xiàn)貨

摩擦焊還具有易于操作、對(duì)焊接面要求不高等優(yōu)點(diǎn)。江蘇鋁合金摩擦焊攪拌工具定制

摩擦焊攪拌工具只承受沿軸線的正壓力和與旋轉(zhuǎn)方向相反的摩擦扭矩，且隨著下壓深度的增加，正壓力和摩擦扭矩逐漸增大：穩(wěn)定焊接階段攪拌針側(cè)面除了前半部分承受壓力和扭矩，還會(huì)承受與焊接方向相反的阻力以及由它產(chǎn)生的彎矩。當(dāng)焊接過程進(jìn)入穩(wěn)定階段時(shí)，摩擦焊攪拌工具承受的載荷只與軸肩和攪拌針的尺寸有關(guān)。摩擦焊攪拌工具的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)表明前進(jìn)側(cè)和后退側(cè)的熱機(jī)械影響區(qū)由于經(jīng)歷的熱影響和攪拌作用不同，微觀組織的晶粒尺寸和形態(tài)不同；水平軸肩圓柱螺紋摩擦焊攪拌工具(2#)在兩種焊接速度下(33毫米/分鐘和50毫米/分鐘)，得到的焊縫表面光滑、飛邊較少，焊合區(qū)微觀組織細(xì)小均勻、無方向性，綜合力學(xué)性能較優(yōu)。江蘇鋁合金摩擦焊攪拌工具定制